報紙嵌入式數字印刷技術縱向定位的差錯控制

歐陽東+李照學+呂細文

2012年深圳報業集團引進了柯達Prosper S20，將其安裝在高斯報業輪轉印刷機上，組成了報紙嵌入式數字印刷生產線。報紙嵌入式數字印刷技術的縱向定位控制是通過對紙帶的運行速度、零刻度黑標，進行檢測，并對檢測到的脈沖進行倍頻處理來實現的。但在實際應用中，可能會存在黑標缺失或因色弱導致無法檢測、在正常的兩個黑標之間出現額外的黑標信號等情況，這就需要進行差錯控制，包括容錯、防錯及報警等。

差錯及原因

從原理上來講，軟件通過檢測報紙版面上的零刻度標記以及通過采樣編碼器脈沖并進行測距計算，就可以配合噴墨機構將可變圖文準確地噴印在指定位置，但在實際應用中，可能會出現一些突發狀況。

（1）黑標缺失或色弱。在連續的報紙版面中，有個別黑標由于某些原因缺少或色弱等，導致黑標探頭不能讀到當前版面的黑標，也就是零刻度標記，所以在下一個本該噴印可變圖文的位置就不會噴印，導致可變圖文缺失。這樣一來，在連續印刷的報紙上，可能會有部分報紙不能成功噴印上可變圖文。從產品角度看，就產生了不合格品。

（2）誤檢黑標信號。在連續的報紙版面中，一個版面上通常只有一個黑色標記來提供零位參照。但是，如果因為某些未知原因，導致版面上有臟污色塊等，系統會誤認為是黑標而造成誤噴，這就會在非指定區域噴印可變圖文，導致出現廢報，而且由于很難發現，流向社會后可能造成不良影響。這種生產失誤也是不允許的。

（3）黑標多出或位置異常。即因為制作失誤，導致每塊印版上出現兩個或以上的黑標，或者每個印版滾筒上的兩塊印版上的黑標不在統一的位置，導致黑標之間的距離不一致等。在這些情況下，噴墨頭如果不能正確識別和報警，也會造成噴印錯誤。

差錯控制

為了有效避免上述情況對噴印定位功能的影響，就需要進行差錯控制，包括容錯控制、防錯控制及差錯報警等。

1.容錯控制

容錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因偶爾缺失的情況。

可以采用兩種方法來實現容錯控制功能。一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的位置，在預定值的前后兩個脈沖之間采樣到黑標信號都屬于正常。如果比平均數大于2個脈沖還沒有收到黑標信號，則認為當前版面黑標丟失，那第3個脈沖便會立即被附加認定為黑標信號，系統立即啟動定位功能。

另外一種方法是預先設定好版面的長度參數，因為一般一個版面上只有一個黑標，所以版面的長度也就等于黑標的距離。在這種模式下，軟件就不需要計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。

假設當前測距脈沖計數為N，平均黑標測距脈沖或固定黑標距離脈沖計數值為n，對于平均黑標測距脈沖計數，計算公式為：

防錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因產生誤檢的情況。

系統同樣采用兩種方法來實現這個功能，一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的區間。

另外一種也是采用預先設定好的版面長度參數，在這種模式下，軟件同樣也不需計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。如果在此標定脈沖數的前后兩個脈沖之間，則屬正常，超過此范圍，則認定是錯誤信號，不啟動測距定位功能。防錯功能的基本算法與容錯功能類似。

需要說明的是，由于報紙嵌入式數字印刷技術在國內尚屬首次應用，目前基本都是在一個版面上只有一個可變圖文，將來的發展可能需要在一個版面上噴印兩個或以上的可變圖文，這可能就需要在一個版面上設置兩個或以上的黑標，因此，在這種模式下，就只能應用改進的均位算法來實現差錯控制。并且，容錯和防錯控制均是為了應對信號的偶然誤差，其最大的接受范圍是每10個黑標信號中有3個出現差錯，對于連續的差錯（比如因為印版制作錯誤導致黑標差錯連續出現）就需要報警功能來發現和處理了。

3.報警功能

報警功能主要針對兩方面的信號差錯，一是黑標檢測信號的連續差錯，二是速度編碼器信號的連續差錯。

（1）黑標信號的連續差錯處理

黑標信號的連續差錯主要有兩種形式：一種是同一塊印版上出現兩個或以上的黑標；另一種是同一印版滾筒上的兩塊版材上，黑標信號的位置不統一。針對這兩種情況，系統均能進行識別并發出報警信號給主控制系統，主控制系統依據報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出黑標錯誤報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。

為實現這個功能，系統同樣需要對連續10個黑標信號的距離進行采樣計算，再和系統預設的標準黑標距離進行比較，如果出現4次及以上的黑標距離和預設值差距過大（大于1cm），則判斷黑標信號錯誤。

（2）編碼器脈沖信號的連續差錯處理

編碼器脈沖的連續差錯主要是指編碼器輸入的脈沖信號缺失或斷續性缺失。如果不能對這個故障進行正確識別，尤其是在斷續性缺失情況下，就會導致時鐘刻度出現誤差，從而導致測距不準，可變圖文就不能準確地噴印在正確位置，進而出現廢報。

為了實現對編碼器脈沖連續差錯的識別，系統通過對編碼器輸入脈沖的頻率進行換算，得到編碼器脈沖的周期，并對相鄰的脈沖周期進行循環減法運算，也就是T0=Ti-Ti-1，設定T0的誤差范圍△T，如果出現T0 >△T，則可判定編碼器故障并發出報警信號給主控制系統。為了避免加減速過程中發生誤報警，可以根據設備的加減速性能適當的調節△T的數值大小，主控制系統依據這個報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出編碼器報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。endprint

2012年深圳報業集團引進了柯達Prosper S20，將其安裝在高斯報業輪轉印刷機上，組成了報紙嵌入式數字印刷生產線。報紙嵌入式數字印刷技術的縱向定位控制是通過對紙帶的運行速度、零刻度黑標，進行檢測，并對檢測到的脈沖進行倍頻處理來實現的。但在實際應用中，可能會存在黑標缺失或因色弱導致無法檢測、在正常的兩個黑標之間出現額外的黑標信號等情況，這就需要進行差錯控制，包括容錯、防錯及報警等。

差錯及原因

從原理上來講，軟件通過檢測報紙版面上的零刻度標記以及通過采樣編碼器脈沖并進行測距計算，就可以配合噴墨機構將可變圖文準確地噴印在指定位置，但在實際應用中，可能會出現一些突發狀況。

（1）黑標缺失或色弱。在連續的報紙版面中，有個別黑標由于某些原因缺少或色弱等，導致黑標探頭不能讀到當前版面的黑標，也就是零刻度標記，所以在下一個本該噴印可變圖文的位置就不會噴印，導致可變圖文缺失。這樣一來，在連續印刷的報紙上，可能會有部分報紙不能成功噴印上可變圖文。從產品角度看，就產生了不合格品。

（2）誤檢黑標信號。在連續的報紙版面中，一個版面上通常只有一個黑色標記來提供零位參照。但是，如果因為某些未知原因，導致版面上有臟污色塊等，系統會誤認為是黑標而造成誤噴，這就會在非指定區域噴印可變圖文，導致出現廢報，而且由于很難發現，流向社會后可能造成不良影響。這種生產失誤也是不允許的。

（3）黑標多出或位置異常。即因為制作失誤，導致每塊印版上出現兩個或以上的黑標，或者每個印版滾筒上的兩塊印版上的黑標不在統一的位置，導致黑標之間的距離不一致等。在這些情況下，噴墨頭如果不能正確識別和報警，也會造成噴印錯誤。

差錯控制

為了有效避免上述情況對噴印定位功能的影響，就需要進行差錯控制，包括容錯控制、防錯控制及差錯報警等。

1.容錯控制

容錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因偶爾缺失的情況。

可以采用兩種方法來實現容錯控制功能。一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的位置，在預定值的前后兩個脈沖之間采樣到黑標信號都屬于正常。如果比平均數大于2個脈沖還沒有收到黑標信號，則認為當前版面黑標丟失，那第3個脈沖便會立即被附加認定為黑標信號，系統立即啟動定位功能。

另外一種方法是預先設定好版面的長度參數，因為一般一個版面上只有一個黑標，所以版面的長度也就等于黑標的距離。在這種模式下，軟件就不需要計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。

假設當前測距脈沖計數為N，平均黑標測距脈沖或固定黑標距離脈沖計數值為n，對于平均黑標測距脈沖計數，計算公式為：

防錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因產生誤檢的情況。

系統同樣采用兩種方法來實現這個功能，一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的區間。

另外一種也是采用預先設定好的版面長度參數，在這種模式下，軟件同樣也不需計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。如果在此標定脈沖數的前后兩個脈沖之間，則屬正常，超過此范圍，則認定是錯誤信號，不啟動測距定位功能。防錯功能的基本算法與容錯功能類似。

需要說明的是，由于報紙嵌入式數字印刷技術在國內尚屬首次應用，目前基本都是在一個版面上只有一個可變圖文，將來的發展可能需要在一個版面上噴印兩個或以上的可變圖文，這可能就需要在一個版面上設置兩個或以上的黑標，因此，在這種模式下，就只能應用改進的均位算法來實現差錯控制。并且，容錯和防錯控制均是為了應對信號的偶然誤差，其最大的接受范圍是每10個黑標信號中有3個出現差錯，對于連續的差錯（比如因為印版制作錯誤導致黑標差錯連續出現）就需要報警功能來發現和處理了。

3.報警功能

報警功能主要針對兩方面的信號差錯，一是黑標檢測信號的連續差錯，二是速度編碼器信號的連續差錯。

（1）黑標信號的連續差錯處理

黑標信號的連續差錯主要有兩種形式：一種是同一塊印版上出現兩個或以上的黑標；另一種是同一印版滾筒上的兩塊版材上，黑標信號的位置不統一。針對這兩種情況，系統均能進行識別并發出報警信號給主控制系統，主控制系統依據報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出黑標錯誤報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。

為實現這個功能，系統同樣需要對連續10個黑標信號的距離進行采樣計算，再和系統預設的標準黑標距離進行比較，如果出現4次及以上的黑標距離和預設值差距過大（大于1cm），則判斷黑標信號錯誤。

（2）編碼器脈沖信號的連續差錯處理

編碼器脈沖的連續差錯主要是指編碼器輸入的脈沖信號缺失或斷續性缺失。如果不能對這個故障進行正確識別，尤其是在斷續性缺失情況下，就會導致時鐘刻度出現誤差，從而導致測距不準，可變圖文就不能準確地噴印在正確位置，進而出現廢報。

為了實現對編碼器脈沖連續差錯的識別，系統通過對編碼器輸入脈沖的頻率進行換算，得到編碼器脈沖的周期，并對相鄰的脈沖周期進行循環減法運算，也就是T0=Ti-Ti-1，設定T0的誤差范圍△T，如果出現T0 >△T，則可判定編碼器故障并發出報警信號給主控制系統。為了避免加減速過程中發生誤報警，可以根據設備的加減速性能適當的調節△T的數值大小，主控制系統依據這個報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出編碼器報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。endprint

2012年深圳報業集團引進了柯達Prosper S20，將其安裝在高斯報業輪轉印刷機上，組成了報紙嵌入式數字印刷生產線。報紙嵌入式數字印刷技術的縱向定位控制是通過對紙帶的運行速度、零刻度黑標，進行檢測，并對檢測到的脈沖進行倍頻處理來實現的。但在實際應用中，可能會存在黑標缺失或因色弱導致無法檢測、在正常的兩個黑標之間出現額外的黑標信號等情況，這就需要進行差錯控制，包括容錯、防錯及報警等。

差錯及原因

從原理上來講，軟件通過檢測報紙版面上的零刻度標記以及通過采樣編碼器脈沖并進行測距計算，就可以配合噴墨機構將可變圖文準確地噴印在指定位置，但在實際應用中，可能會出現一些突發狀況。

（1）黑標缺失或色弱。在連續的報紙版面中，有個別黑標由于某些原因缺少或色弱等，導致黑標探頭不能讀到當前版面的黑標，也就是零刻度標記，所以在下一個本該噴印可變圖文的位置就不會噴印，導致可變圖文缺失。這樣一來，在連續印刷的報紙上，可能會有部分報紙不能成功噴印上可變圖文。從產品角度看，就產生了不合格品。

（2）誤檢黑標信號。在連續的報紙版面中，一個版面上通常只有一個黑色標記來提供零位參照。但是，如果因為某些未知原因，導致版面上有臟污色塊等，系統會誤認為是黑標而造成誤噴，這就會在非指定區域噴印可變圖文，導致出現廢報，而且由于很難發現，流向社會后可能造成不良影響。這種生產失誤也是不允許的。

（3）黑標多出或位置異常。即因為制作失誤，導致每塊印版上出現兩個或以上的黑標，或者每個印版滾筒上的兩塊印版上的黑標不在統一的位置，導致黑標之間的距離不一致等。在這些情況下，噴墨頭如果不能正確識別和報警，也會造成噴印錯誤。

差錯控制

為了有效避免上述情況對噴印定位功能的影響，就需要進行差錯控制，包括容錯控制、防錯控制及差錯報警等。

1.容錯控制

容錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因偶爾缺失的情況。

可以采用兩種方法來實現容錯控制功能。一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的位置，在預定值的前后兩個脈沖之間采樣到黑標信號都屬于正常。如果比平均數大于2個脈沖還沒有收到黑標信號，則認為當前版面黑標丟失，那第3個脈沖便會立即被附加認定為黑標信號，系統立即啟動定位功能。

另外一種方法是預先設定好版面的長度參數，因為一般一個版面上只有一個黑標，所以版面的長度也就等于黑標的距離。在這種模式下，軟件就不需要計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。

假設當前測距脈沖計數為N，平均黑標測距脈沖或固定黑標距離脈沖計數值為n，對于平均黑標測距脈沖計數，計算公式為：

防錯控制的作用主要是應對黑標信號因種種原因產生誤檢的情況。

系統同樣采用兩種方法來實現這個功能，一種是通過計算最近10個黑標之間距離的平均脈沖數來判斷下一個黑標的區間。

另外一種也是采用預先設定好的版面長度參數，在這種模式下，軟件同樣也不需計算最近10個黑標之間的平均脈沖數，而是直接用版面長度數據換算成固定的脈沖數來進行判斷。如果在此標定脈沖數的前后兩個脈沖之間，則屬正常，超過此范圍，則認定是錯誤信號，不啟動測距定位功能。防錯功能的基本算法與容錯功能類似。

需要說明的是，由于報紙嵌入式數字印刷技術在國內尚屬首次應用，目前基本都是在一個版面上只有一個可變圖文，將來的發展可能需要在一個版面上噴印兩個或以上的可變圖文，這可能就需要在一個版面上設置兩個或以上的黑標，因此，在這種模式下，就只能應用改進的均位算法來實現差錯控制。并且，容錯和防錯控制均是為了應對信號的偶然誤差，其最大的接受范圍是每10個黑標信號中有3個出現差錯，對于連續的差錯（比如因為印版制作錯誤導致黑標差錯連續出現）就需要報警功能來發現和處理了。

3.報警功能

報警功能主要針對兩方面的信號差錯，一是黑標檢測信號的連續差錯，二是速度編碼器信號的連續差錯。

（1）黑標信號的連續差錯處理

黑標信號的連續差錯主要有兩種形式：一種是同一塊印版上出現兩個或以上的黑標；另一種是同一印版滾筒上的兩塊版材上，黑標信號的位置不統一。針對這兩種情況，系統均能進行識別并發出報警信號給主控制系統，主控制系統依據報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出黑標錯誤報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。

為實現這個功能，系統同樣需要對連續10個黑標信號的距離進行采樣計算，再和系統預設的標準黑標距離進行比較，如果出現4次及以上的黑標距離和預設值差距過大（大于1cm），則判斷黑標信號錯誤。

（2）編碼器脈沖信號的連續差錯處理

編碼器脈沖的連續差錯主要是指編碼器輸入的脈沖信號缺失或斷續性缺失。如果不能對這個故障進行正確識別，尤其是在斷續性缺失情況下，就會導致時鐘刻度出現誤差，從而導致測距不準，可變圖文就不能準確地噴印在正確位置，進而出現廢報。

為了實現對編碼器脈沖連續差錯的識別，系統通過對編碼器輸入脈沖的頻率進行換算，得到編碼器脈沖的周期，并對相鄰的脈沖周期進行循環減法運算，也就是T0=Ti-Ti-1，設定T0的誤差范圍△T，如果出現T0 >△T，則可判定編碼器故障并發出報警信號給主控制系統。為了避免加減速過程中發生誤報警，可以根據設備的加減速性能適當的調節△T的數值大小，主控制系統依據這個報警信號進行可視編程，在主操作界面中給出編碼器報警信息，同時噴墨頭停止工作，以讓操作人員及時進行檢查和處理。endprint